화학과 김종훈 교수 연구팀, 인돌리진 기반 차세대 발광 소재 개발

‣ 조명·디스플레이용 신소재 개발… 백색광 구현 가능성 열어

<(왼쪽부터) 김태관 연구원, 김종훈 교수, 조광휘 교수, 이윤상 교수, 오홍석 교수>

본교 화학과 김종훈 교수 연구팀이 새로운 인돌리진(indolizine) 기반 집합유도발광(AIE) 소재를 설계해 청록(496 nm)부터 적색(669 nm)까지 발광 파장을 정밀하게 조절할 수 있는 차세대 형광체를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 화학 분야 세계적 권위지 ‘미국화학회(ACS) JACS Au(Journal of the American Chemical Society Au, IF=8.7)’에 2025년 7월 게재됐다.

연구팀은 김종훈 교수(교신저자)를 비롯해 김태관 연구원(화학과, 제1저자) 의생명시스템학부 조광휘 교수, 물리학과 이윤상 교수, 오홍석 교수로 구성됐다. 연구팀은 분자 회전을 제한하는 인돌리진 골격을 기반으로 소형 분자 AIE 소재를 합성해 고체 상태에서도 강한 발광을 구현했다. 특히, 특정 치환기 변화를 통해 해당 소재의 색을 청록에서 심적색까지 조절할 수 있음을 입증했다.

<사진2–인돌리진 기반 집합유도발광(AIE) 물질의 작동 원리와 색 조절 메커니즘 모식도. 청록색에서 적색까지 발광과 LED 결합을 통한 백색광 구현 가능성을 보여줌>

또한, 연구팀은 개발한 형광체를 청색 LED 칩에 적용해 백색광(White Light Emitting Diode, WLED)을 구현하는 데 성공했다. 구현된 소자는 색좌표 (0.360, 0.362), 색온도 4533K의 안정적인 발광 특성을 나타내며, 조명 및 디스플레이 등 차세대 발광 소재로서의 응용 가능성을 보여줬다.

김 교수는 “이번 연구는 작고 간단한 구조의 분자에서도 심적색 발광과 AIE 특성을 동시에 구현했다는 점에서 의미가 크다”며 “향후 고효율 조명뿐 아니라 바이오이미징, 센싱 등 다양한 융합 분야에 활용할 수 있을 것”이라고 전했다.

이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구사업과 교육부 대학중점연구소지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

홍보팀(pr@ssu.ac.kr)